Simulation: Der virtuelle Prozessexperte für den Leichtbau

Der virtuelle KI-Prozessexperte soll bei der Auslegung von Leichtbau-Strukturen aus Faserverbundstoffen zum Einsatz kommen – sowohl um das Bauteil als auch dessen Herstellungsprozess schnell optimieren zu können.

Worum geht es bei dem ThinKing des Monats März? Per maschinellem Lernen und KI bringen die Forscher des Instituts für Fahrzeugsystemtechnik am KIT einem Algorithmus bei, Muster zu erkennen und so abzuschätzen, ob ein Bauteil mit der gewählten Geometrie herzustellen ist.

„Das ist quasi so, als würde man das Know-how und die Intuition vieler Ingenieure in ein Programm packen und auf diese Weise auf Knopfdruck nutzbar machen.“
(Clemens Zimmerling, Institut für Fahrzeugsystemtechnik am Karlsruher Institut für Technologie KIT)

Im Laufe des Produktenstehungsprozesses lässt sich mit der Simulation der Fertigung zwar eine virtuelle Bewertungder Herstellbarkeit von Bauteilen bereits vornehmen. Dieser Projektschritt ist meist jedoch aufwändig und daher zeitintensiv. Hier soll der virtuelle KI-Prozessexperte in einer frühen Phase von Bauteilentwürfen bereits herangezogen werden.

„Wir haben das Feedback von Entwicklern erhalten, dass es besser ist, zu einem frühen Zeitpunkt eine gute Abschätzung zu haben, als zu einem späten Zeitpunkt eine sehr präzise.“
(Clemens Zimmerling, Institut für Fahrzeugsystemtechnik am Karlsruher Institut für Technologie KIT)

Dank einer frühen Information zur Herstellbarkeit und einer Abschätzung, wie man den Herstellungsprozess anders gestalten muss, kann sich das Team für die aufwändigen folgenden Simulationen auf die vielversprechendste Variante konzentrieren.

Eine kurze Time-to-market ist nicht nur im Leichtbau ein enormer Werthebel. Und es lassen sich durch den Einsatz des virtuellen Experten Material, Zeit und Kosten für Werkzeuge und Prototypen sparen. Selbst kleine Losgrößen lassen sich auf diese Weise kostengünstiger realisieren. Wichtig ist das vor allem bei wechselnden Bauteilen auf gleicher Produktionslinie – wenn also Flexibilität im Produktionsprozess gefragt ist. Typische Branchen hierfür sind die Automobilindustrie, der Maschinenbau oder die Luft- und Raumfahrt.

„Die komplexen Simulationen und Optimierungsschleifen im Leichtbau lassen sich nur noch digital abbilden. Wenn man diese bereits zu Beginn der Produktentwicklung berücksichtigt, kann man das volle Leichtbaupotential heben.“
(Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Leichtbau BW)

Der ThinKing im Video:

Bild oben: Clemens Zimmerling (hinten), der das Programm mit entwickelt, stellt die Möglichkeiten von KI und Co. für den Leichtbau auch in einem Vortrag beim 6. Technologietag Hybrider Leichtbau vor. (Quelle: Leichtbau BW)


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Quelle: Pressemitteilung der Leichtbau-BW

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